JPH01246842A - 半導体ウエハの位置合せ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハの位置合せ装置に関する。

（従来の技術） 従来より、半導体ウェハの製造プロセスにおける諸処理
例えば、露光装置、ウェハプローブ装置、リダンダンシ
ー装置等では、半導体ウェハの位置合せを行った後、処
理を行うことが必要である。

通常、このような位置決め方法の一つとして、半導体ウ
ェハに形成されているオリエンテーションフラット（以
下、オリフラという）を利用して位置合せをすることが
行われている。

このオリフラを利用した位置合せ方法は、オリフラを光
学的センサ、例えばフォトアレイ等により検出して粗位
置合せを行い、その後、半導体つエバに形成されたパタ
ーン、例えばチップパターンやモニタチップ等を画像認
識機構等により検出して最終的な位置合せがなされる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の半導体ウェハの位置合せ
装置では、フォトアレイ等の光学的センサによりオリフ
ラの大まかな位置を検出しているため、位置合せ誤差が
大きく、後工程の画像認識機構等による高精度の位置合
せ作業が繁雑になるばかりか、測定装置の測定許容範囲
に余裕が必要となり装置が高価なものになるという問題
があった。

また、このような問題を解決するために、光学的センサ
の性能を向上させて粗位置合せの精度を向上させること
も考えられるが、光学的センサの性能にも限界があるこ
とから、精度向上は困難であり、さらに粗位置合せ機構
の高価格化を招き、結果的に位置決め装置全体のコスト
上昇を招くという問題が生じる。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、簡素な構造で高精度の位置合せが可能な半導体ウ
ェハの位置合せ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の半導体ウェハの位置合せ装置は、半導体ウェハ
に形成されたオリエンテーションフラット部を基準に位
置合せを行う前記半導体ウェハの位置合せ装置において
、上記半導体ウェハを保持するウェハ保持機構とこのウ
ェハ保持機構に保持された半導体ウェハの外周方向に少
なくともひとつ配置され、前記半導体ウェハと同曲率の
当接面を有するウェハ当接用部材とこのウェハ当接部材
に前記半導体ウェハを挟んでほぼ対向して配置されたオ
リフラ当接用部材とこのオリフラ用当接部材および前記
ウェハ当接用部材の少なくともどちらか一方を半導体ウ
ェハの中心方向に対して進退させる進退機構とを備え、
上記ウェハ当接用部材を半導体ウェハの周縁部に、前記
オリフラ当接用部材を半導体ウェハのオリエンテーショ
ンフラット部に夫々当接して半導体ウェハの位置合せを
行うように構成したことを特徴とするものである。

（作　用） 半導体ウェハと同曲率の当接面を有するウェハ当接用部
材と、オリエンテーションフラットと当接するオリフラ
当接用部材により、半導体ウェハを押圧して位置合せを
行う構成とすることで、位置合せ装置の簡素化、高精度
化が図れる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する
。

第１図は、実施例の半導体ウェハ位置合せ装置を示す斜
視図で、半導体ウェハ１は、予め製造プロセスで使用さ
れるウニ八カセット等のウェハキャリア２内に多数収容
されている。

このウェハキャリア２内の半導体ウェハ１は、ウェハ搬
送機構例えばベルト搬送機構３等によりウェハ位置合せ
部４まで搬送される。

ウェハ位置合せ部４は、搬送された半導体ウェハ１を保
持する例えばチャックトップテーブル（以下、チャック
トップという）５と、半導体ウェハ１の搬送方向（以下
、Ｘ方向という）の位置決めを行うためのＸ方向ストッ
パ６と、半導体ウェハ１のオリフラ部に当接するオリフ
ラ用ストッパ７、そしてチャックトップ５を挟んでオリ
フラ用ストッパ７に対向して配置され、半導体ウェハ１
のＸ方向と直角方向（以下、Ｘ方向という）に当接する
Ｘ方向ストッパ８等からその主要部分が構成されている
。

上記Ｘ方向ストッパ６とＸ方向ストッパ８は、夫々、半
導体ウェハ１との当接面が半導体ウェハ１と同じ曲率の
円弧状に形成されており、また、オリフラ用ストッパ７
およびＸ方向ストッパ８には、夫々進退機構９．１０が
取付けられており、この進退機構９．１０によりチャッ
クトップ５上の半導体ウェハ１をｙ軸方向両側から押圧
するように構成されている。

このような構成の半導体ウェハの位置合せ装置における
動作について、第２図を参照して説明する。

まず、ウェハキャリア２から所望の半導体ウェハ１をベ
ルト搬送機構３によりチャックトップ５上まで搬送する
（第２図（ａ））。このとき、半導体ウェハ１は、Ｘ方
向ストッパ６の円弧状当接面６ａに当接するまで搬送動
作が行われる。

Ｘ方向ストッパ６は、半導体ウェハ１との当接時に、半
導体ウェハ１のＸ方向の中心が位置合せされ、かつその
中心がチャックトップ５の回転軸と一致する位置に配置
されており、この動作により半導体ウェハ１のＸ方向の
位置合せがほぼ終了したことになる（第２図（ｂ））。

この後、チャックトップ５を図示を省略した昇降機構例
えば昇降用モータ等により上昇させて半導体ウェハ１を
吸着保持し、そしてチャックトップ回転機構例えば回転
用モータ１１によりチャックトップ５を回転させて、半
導体ウェハのオリフラ部１ａの位置とオリフラ用ストッ
パ７とをほぼ対向させる。この位置合せに際しては、例
えば光学的センサ等を用いてオリフラの位置を検出する
が、従来程の位置精度を必要としないため、簡単な機構
および安価なセンサを用いれば良い。

次に進退機構９．１０を駆動してオリフラ用ストッパ７
とＸ方向ストッパ８とを移動し、これら両ストッパ７．
８により半導体ウェハ１のｙ軸方向を押圧する。このと
き、Ｘ方向ストッパ８の当接面が半導体ウェハの曲率と
同曲率となっているため、Ｘ方向の位置合せと同時にウ
ニ八周方向の位置合せが行える（第２図（Ｃ））。

この後、必要とあれば画像認識機構等により精密な位置
合せを行った後、所望の工程、例えばプローブ装置によ
る試験工程、露光工程等を行う。

このように、本実施例によれば、半導体ウェハ１とこの
半導体ウェハ１と同曲率の当接面を有する複数のストッ
パ６．８とを当接することにより位置合せを行うので、
従来の光学的センサによる方法に比べ、はるかに精度の
高い位置合せが可能となり、従って、後工程の画像認識
機構等による高精度の位置合せ機構の測定許容範囲も狭
いものでよくなり、装置全体の製造コストを低減できる
。

本実施例装置を用いて位置合せ誤差を測定したところ、
５０〜１００μｍ程度の誤差範囲におさえることが容易
に可能であった。

ところで、磁気ヘッド用パターンの形成された半導体ウ
ェハをプローブ装置で測定する場合には、その位置合せ
精度は一般に約１００μｍとされているため、本実施例
の位置合せ装置を用いれば、画像認識機構等の高価な位
置合せ機構が不要となり、製造コスト低減化に対して大
きな効果を奏する。

尚、各ストッパの材質としては、デルリン（商品名）、
アルミニウム等、半導体製造装置に使用される一般的な
もので良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体ウェハの位置決め
装置によれば、構成が簡易なため装置の低コスト化が実
現でき、しかも高精度の位置合せが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の半導体ウェハの位置合せ装置の構成を
示す斜視図、第２図は第１図の動作を説明するための図
である。 １・・・・・・・・・半導体ウェハ ３・・・・・・・・・ベルト搬送機構 ５・・・・・・・・・チャックトップテーブル６・・・
・・・・・・Ｘ方向ストッパ ７・・・・・・・・・Ｘ方向ストッパ ８・・・・・・・・・オリフラ用ストッパ９．１０・・
・ストッパ進退機構 １１・・・・・・・・・チッヤックトップ回転機構出願
人　　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体ウェハに形成されたオリエンテーションフラッ
   ト部を基準に位置合せを行う前記半導体ウェハの位置合
   せ装置において、 上記半導体ウェハを保持するウェハ保持機構とこのウェ
   ハ保持機構に保持された半導体ウェハの外周方向に少な
   くともひとつ配置され、前記半導体ウェハと同曲率の当
   接面を有するウェハ当接用部材と、 このウェハ当接部材に前記半導体ウェハを挟んでほぼ対
   向して配置されたオリフラ当接用部材とこのオリフラ用
   当接部材および前記ウェハ当接用部材の少なくともどち
   らか一方を半導体ウェハの中心方向に対して進退させる
   進退機構とを備え、上記ウェハ当接用部材を半導体ウェ
   ハの周縁部に、前記オリフラ当接用部材を半導体ウェハ
   のオリエンテーションフラット部に夫々当接して半導体
   ウェハの位置合せを行うように構成したことを特徴とす
   る半導体ウェハの位置合せ装置。